二维层状半导体新发现 中兴大学登国际期刊

中兴大学理学院物理系兼奈米所林彦甫教授(中)、李梦博士后研究员(左)、学生杨丰硕(右)等人组成的研究团队,共同开发新颖二维类神经突触。(兴大提供/林欣仪台中传真)

劣势优势!新兴半导体材料「二维层状半导体」,虽有体积小优势,但其易氧化的特性也容易造成电子元件性能衰退,秉持「面对它、解决它」的想法,中兴大学研究团队花费2年研究,发现其氧化层具高电荷储存能力,进而开发出「新颖二维类脑神经突触」人工电子元件,成果发表于国际期刊「自然通讯」。

中兴大学物理系兼奈米所副教授林彦甫表示,物联网与人工智慧的蓬勃发展,科技积体电路提出微型化、智慧化与操作可控性的严格要求,而新兴原料「二维层状半导体」更被视为是可取代传统「矽」的材料,其具有原子级厚度大面积开发、优异的电荷传性能等优势。

体积小且效能高,但二维层状半导体也因易氧化的特性、容易造成电子元件性能衰退,林彦甫说,目前多数研究团队是朝避免其氧化发生的方向研究,兴大团队则反其道而行,决定设法解决氧化造成的伤害,花费2年时间研究,意外发现该氧化层竟具有电荷储存能力。

林彦甫进一步解释,人类脑神经的厉害之处,在于可快速处理资讯、并储存具实用性讯息,而现有半导体虽具有高效能处理能力,却需要另外搭配储存记忆体,若善用二维层状半导体的氧化层,则可利用单一元件便达到电脑CPU及记忆空间双重功能,等于人类脑神经的运算概念

研究团队成员包含林彦甫、博士后研究员李梦姣及学生杨丰硕、清华大学电机系教授连振炘等人;林彦甫强调,人类大脑是非常节省能源装置,未来「新颖二维类脑神经突触」若获得广泛运用,将可在先进的人工神经型态计算领域中树立典范